摘要:大气污染是指某些物质由于人类活动或自然过程进入大气,达到足够浓度和时间后,导致人类生活环境恶化,危害人类健康的现象。新颗粒的形成和生长是一个从分子到纳米颗粒的微尺度演化过程,目的是揭示大气复合污染条件下快速成核和持续生长的条件和机理,评价新颗粒的影响。关于大气环境。充分了解大气复合污染条件下成核生长的机理及其环境效应。在此基础上,进一步加深对区域性霾形成机制的认识,促进对污染大气中新颗粒物在相关国际领域形成和生长机制的普遍性和差异性的研究。
关键词:大气复合污染;新颗粒物;生长机理;环境影响
引言
我国大气污染与社会经济发展的里程密切相关。20世纪80年代,随着改革开放的进程,一些以重工业为支柱产业的城市空气污染逐渐显现,主要表现为以二氧化硫和燃煤煤烟为主要污染物的烟尘污染特征;随着二氧化硫和燃煤煤烟的排放量的增加,大气污染呈上升趋势。社会经济活力和乡镇企业的兴起,烟尘污染也随之出现。从区域中心城市逐渐向中小城市乃至乡镇转移,在烟尘型空气污染的基础上,由大量二氧化硫排放引起的酸雨逐渐引起人们的关注;自上世纪90年代中后期以来,随着总量的快速增长城市北京和上海的机动车数量。随着这些城市大气中二氧化氮浓度的增加,部分时间对大气环境的影响甚至超过了二氧化硫,并开始表现出车辆污染的特征。
1.新粒子产生研究的主要进展
新粒子的形成可分为两个阶段:成核和生长。成核是通过气-液-固相变形成尺寸为1nm的热力学稳定的分子团簇,而生长则通过成核蒸汽的凝结、非均相成核和碰撞而分为3nm的分子团簇的初始生长。在新粒子形成的研究中,主要关注的问题有:1.气体物质参与成核的新粒子的成核机理,以及特定的化学途径;2.新粒子产生的限制因素,即前体。在浓缩和冷凝的条件下,会产生新的颗粒;3.新颗粒的生长机理,即各种气体前驱体对新颗粒的初始和后续生长的贡献;4.新颗粒的区域环境效应,即W粒子在污染条件下继续生长到积累模式,并对CC的影响,尽管在新粒子形成的各种过程的化学和物理机制方面取得了一些进展,但研究方法的仍然存在局限性。
2.新颗粒的形成、生长机理及其环境影响
从成核机理来看,一般认为气态硫酸是成核过程中的关键前驱体。然而,传统的硫酸-水二元均相成核理论和基于气态硫酸与成核率定量关系的活化成核和动力学成核理论确实可以解释成核率较低的现象。新的粒子形成事件能够充分解释高成的核速率,可以降低气态硫酸的饱和蒸气压,促进成核。并提出了硫酸-水-氨三元成核、离子诱导成核、碘参与成核等理论。近年来,有机酸和胺的热力学成核作用被认为是解释高成成核速率的一种方法。烟箱研究表明,硫酸-水反应体系可以用来解释高成的成核率。加入有机胺、芳香酸或品酮酸通过单萜烯氧化得到可以显著提高硫酸的成核能力,使其达到与大气成核速率相匹配的水平。现场观测也表明大气有机酸含量与成核率有显著的相关性。将可能参与颗粒物生长的有机物浓度和挥发性有机化合物氧化产物浓度作为成核参数加入到动力学成核模型中,发现大气中的成核过程可以复制良好。此外,从成核的限制因素来看,结果表明,大气中的成核过程可以得到满意的再现。以前人们认为,当气体硫酸等前体在大气中达到一定浓度时,就会发生核化,而现有的高浓度颗粒物会在凝结和碰撞下沉时抑制新颗粒的形成。然而,现有颗粒物的数量浓度、表面积浓度和质量浓度等参数会抑制新颗粒的形成核机理研究的重点和难点在于大气中气体前驱体的高分辨率和灵敏度的测量以及1-10nm粒子的测量。近年来,国际上先进的测量仪器有:大气压化学电离飞行时间质谱API TOF-CIMS可以测量大气中气态硫酸和有机胺的分子信息;高灵敏度激光诱导法。ED荧光LIF可以测量大气中OH自由基的浓度来估算气态硫酸,而粒径放大器PSM、纳米CPC和中性粒子/离子光谱仪NAIS可以在线测量小于1nm的颗粒物和离子数谱。总之,气态硫酸是成核作用,关键物种和有机质在成核中的作用是当前和未来的研究热点。
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3.大气污染现状及综合防治措施
3.1健全规章制度和标准,健全监督机制
大气污染控制需要通过完善法规和标准来保证,并通过完善监管机制来协调。1987年,我国颁布了1995年和2000年修订的《中华人民共和国大气污染防治法》,先后建立了污染源申报制度、主要大气污染物总量控制制度、排放许可制度、污染物排放标准、污染物排放标准、污染物排放标准、污染物排放标准等。污染物排放通用电气系统和环境影响评价系统。全国大气污染质量监测网和酸雨监测网。但仍存在管理落后、监管松懈、地方政府执法干预、地方政策环境保护意识不足、环评制度执行不严、重污染行业盲目建设、重复建设等问题。能源浪费,工矿企业生产、处理设备陈旧落后,缺乏隐蔽性、泄漏性和超负荷排放。有效监督机动车排气污染等现象。经济发展必须与环境相协调。加快大气污染防治政策和标准对接,推动实施石油标准、机动车污染排放标准和重点污染源排放标准,落实地方政府职责,加强管理。监督评价,联合防治,增加监测点,提高监测水平。建立信息共享平台,完善预测预警系统和应急联动预案。
3.2实行总量控制,严格控制污染源
污染源控制是污染防治的基础。以环境质量为目标,实施污染物排放总量控制,实现环境管理由定性管理向定量管理的转变。确定符合环境质量要求的污染物允许排放量,将污染物减少到特定项目,严格执行环境影响评价,加强监督调查,控制污染源在一定时间内。实施污染源综合排放项目达标,完善排放许可制度、排污费制度和总量转移。转让交易制度和管理机制。
3.3加大投资,提高技术水平
我国大气污染防治起步较晚。20世纪70年代初,采取了消除烟尘、改造锅炉等措施来控制空气污染。在技术装备的研发、推广和应用方面,我国与发达国家存在较大差距,影响了治理效果。因此,在大气污染防治的基本理论、空气质量监测预警技术、模型、评价决策体系、清洁能源开发、煤火等方面,加大人才培养投入进行创新。烟气控制、工业生产污染控制、燃料质量改善、机动车排放控制,加大研发力度,加强科技合作,研究开发符合国情,环保技术先进,坚持“产、学、研结合”,推动科技转型。技术成果,采取积极的环保财政政策,实施税收优惠和信贷支持,优化投资环境,积极吸引外资,推广节庆活动,技术创新与环保应用。
3.4调整产业结构,促进节能减排
在经济发展、工业化和城市化进程中,能源消费的增长是不可避免的。我国的资源利用效率低,能源消耗大,投入高,消耗高,排放高,效率低,粗放型经济增长模式已不可持续。转变经济增长方式为集约型,调整产业结构,降低能源消耗,严格控制过剩产能,用高新技术改造传统产业,淘汰生产能力;通过产业指导,鼓励高效益、低能耗产业发展,推广高效节能产品和设备,实行激励约束。
结语
进行节能减排新机制,大力推进清洁生产,对重点污染企业实施清洁生产审核,对生产过程、产品和服务实施综合防治战略,减少对人和环境的危害,提高资源利用率,降低成本,提高环境质量,处理成本最大化,经济效益最大化。改变经济增长方式,实现污染物总量控制目标是重要的手段。
参考文献:
[1]定军.全球环境竞争力排名:中国第 87 [EB/OL].21 世纪经济 报道(2014-01-10). http://jingji.21cbh.com/2014/1-10/yNMDA2NTFfMTAzOTYyNA.html.
[2]薛志钢等. 国外大气污染控制经验 [J]. 重庆环境科学,2013,25(11):159-161.
[3] 中国环境保护部.2012 年中国环境状况公报[R].2013.
论文作者:王兵
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/16
标签:成核论文; 大气论文; 大气污染论文; 粒子论文; 硫酸论文; 污染物论文; 生长论文; 《基层建设》2019年第21期论文;